九乡新闻网身体各部位出汗:“偷懒”的数码相机“放大镜”
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/29 13:28:33
“偷懒”的数码相机“放大镜”
赵永宽
碰到路边美景，我们拿出带拍摄功能的手机，咔咔一照，非常方便。看，那朵花离得有点远，通过按钮拉近镜头，拍摄成功！回到家，把手机里的照片导到电脑里一看，这张特写的花朵怎么比别的没有经过变焦的照片模糊呀？原来，是“放大镜”的变焦原理不同造成的。
业余放大镜：数码变焦
我们把别的手机照片用图像处理软件放大再截取局部，和刚才那朵特写的花对比，清晰度是相似的。这是怎么回事？
原来，我们手机里的内置摄像头，拥有的大多是数码变焦功能。
数码变焦（Digital Zoom）实际上是画面的电子放大，通过数码相机内的处理器，把照片的每个像素面积增大而达到放大目的。
这种手法如同用图像处理软件把图片裁切后再进行放大，只不过程序在数码相机内进行，把影像感应器上的一部分像素进行放大。
通过“数码变焦”这个放大镜，拍摄的景物放大了，但是是以牺牲画质为代价的，所以无论多大的数码变焦，意义不是很大。
专业的摄影师一般都遵循“靠近拍摄对象”原则，尽量让拍摄对象充满镜头，可以拍到更多细节，更重要的是可以避免数码变焦带来的损失。如果距离太近，注意打开“微距”功能。
小提示
无论是“数码变焦”，还是Photoshop、ACDSee等其他图像处理软件，采用的都是“插值”方法来放大图像，不同的只是“插值”的算法。
插值（interpolation）是图像重新分布像素时所用的运算方法，也是决定中间值的一个数学过程。在重新取样时，Photoshop会使用多种复杂方法来保留原始图像的品质和细节。执行“图像→图像大小”命令，可以设定改变该图像大小时所用的“插值”方式。
新一代的数字变焦产品中加入了“内插法”的运算功能，参考相邻像素的亮度和色彩，贴入经计算后的像素，但是与光学变焦相比仍有差距。
专业放大镜：光学变焦
用数码相机拍摄时，景物放大后似乎还比较清晰，因为这是“光学变焦”在工作。我们先来看改变视角的两种办法：
一种是刚才提到的数码变焦，并没有改变镜头的焦距，只是通过改变成像面对角线的角度来改变视角，从而产生了相当于镜头焦距变化的效果（见图1）；另一种是通过改变变焦镜头中各镜片的相对位置，来改变镜头的焦距（见图2），也就是光学变焦（Optical Zoom）。
数码相机的光学变焦通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生，与传统35mm相机相似。当成像面在水平方向运动时，视觉和焦距就会发生变化，让人感觉物体在递进。光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远，并且画质不失真。
数字变焦原理图
图1
光学变焦成像原理
图2
趣味应用
日前出现了面向中老年人的手机，搭载了320万像素摄像头，具有“摄像头放大镜”，可通过内置的摄像头变焦功能放大文字，非常方便。
小提示
在买数码相机时，说明书上一般会同时标明数码变焦、光学变焦的倍数，如何选择？它们之间有什么关系呢？
*选购时应注意光学变焦能力，而数字变焦能力可以通过后期软件处理得到，所以并不需要做太多考虑。
*为什么一些高档的数码相机镜头比较长？因为这样内部的镜片和感光器移动空间更大，变焦倍数也更大。而一些超薄型数码相机一般没有光学变焦功能，因为机身内根本不允许感光器件的移动。
*目前数码相机的数码变焦在6倍左右，而摄像机的数码变焦在44倍～600倍左右，实际使用中有40倍就足够了，因为太大的数码变焦会使图像严重受损；数码相机的光学变焦倍数大多在2倍～5倍之间，可把10米以外的物体拉近至3米～5米，家用摄像机的光学变焦倍数在10倍～22倍，能较清楚地拍到70米外的东西。
*数字变焦也是通过变焦杆来实现的，当光学变焦到尽头时，继续按住变焦杆，自动进入数字变焦区域。如果一台数码相机的光学变焦为5倍，数码变焦为2倍，那么最大变焦数为10倍，数码变焦一般可关掉。
赵永宽
碰到路边美景，我们拿出带拍摄功能的手机，咔咔一照，非常方便。看，那朵花离得有点远，通过按钮拉近镜头，拍摄成功！回到家，把手机里的照片导到电脑里一看，这张特写的花朵怎么比别的没有经过变焦的照片模糊呀？原来，是“放大镜”的变焦原理不同造成的。
业余放大镜：数码变焦
我们把别的手机照片用图像处理软件放大再截取局部，和刚才那朵特写的花对比，清晰度是相似的。这是怎么回事？
原来，我们手机里的内置摄像头，拥有的大多是数码变焦功能。
数码变焦（Digital Zoom）实际上是画面的电子放大，通过数码相机内的处理器，把照片的每个像素面积增大而达到放大目的。
这种手法如同用图像处理软件把图片裁切后再进行放大，只不过程序在数码相机内进行，把影像感应器上的一部分像素进行放大。
通过“数码变焦”这个放大镜，拍摄的景物放大了，但是是以牺牲画质为代价的，所以无论多大的数码变焦，意义不是很大。
专业的摄影师一般都遵循“靠近拍摄对象”原则，尽量让拍摄对象充满镜头，可以拍到更多细节，更重要的是可以避免数码变焦带来的损失。如果距离太近，注意打开“微距”功能。
小提示
无论是“数码变焦”，还是Photoshop、ACDSee等其他图像处理软件，采用的都是“插值”方法来放大图像，不同的只是“插值”的算法。
插值（interpolation）是图像重新分布像素时所用的运算方法，也是决定中间值的一个数学过程。在重新取样时，Photoshop会使用多种复杂方法来保留原始图像的品质和细节。执行“图像→图像大小”命令，可以设定改变该图像大小时所用的“插值”方式。
新一代的数字变焦产品中加入了“内插法”的运算功能，参考相邻像素的亮度和色彩，贴入经计算后的像素，但是与光学变焦相比仍有差距。
专业放大镜：光学变焦
用数码相机拍摄时，景物放大后似乎还比较清晰，因为这是“光学变焦”在工作。我们先来看改变视角的两种办法：
一种是刚才提到的数码变焦，并没有改变镜头的焦距，只是通过改变成像面对角线的角度来改变视角，从而产生了相当于镜头焦距变化的效果（见图1）；另一种是通过改变变焦镜头中各镜片的相对位置，来改变镜头的焦距（见图2），也就是光学变焦（Optical Zoom）。
数码相机的光学变焦通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生，与传统35mm相机相似。当成像面在水平方向运动时，视觉和焦距就会发生变化，让人感觉物体在递进。光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远，并且画质不失真。
数字变焦原理图
图1
光学变焦成像原理
图2
趣味应用
日前出现了面向中老年人的手机，搭载了320万像素摄像头，具有“摄像头放大镜”，可通过内置的摄像头变焦功能放大文字，非常方便。
小提示
在买数码相机时，说明书上一般会同时标明数码变焦、光学变焦的倍数，如何选择？它们之间有什么关系呢？
*选购时应注意光学变焦能力，而数字变焦能力可以通过后期软件处理得到，所以并不需要做太多考虑。
*为什么一些高档的数码相机镜头比较长？因为这样内部的镜片和感光器移动空间更大，变焦倍数也更大。而一些超薄型数码相机一般没有光学变焦功能，因为机身内根本不允许感光器件的移动。
*目前数码相机的数码变焦在6倍左右，而摄像机的数码变焦在44倍～600倍左右，实际使用中有40倍就足够了，因为太大的数码变焦会使图像严重受损；数码相机的光学变焦倍数大多在2倍～5倍之间，可把10米以外的物体拉近至3米～5米，家用摄像机的光学变焦倍数在10倍～22倍，能较清楚地拍到70米外的东西。
*数字变焦也是通过变焦杆来实现的，当光学变焦到尽头时，继续按住变焦杆，自动进入数字变焦区域。如果一台数码相机的光学变焦为5倍，数码变焦为2倍，那么最大变焦数为10倍，数码变焦一般可关掉。